专利名称：一种农作物种植的陶瓷支架结构制品及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种新的农作物种植的陶瓷支架结构制品。本发明还涉及一种新的制造具有陶质支架结构的制品的工艺方法。
众所周知，用竹杆条、木头板为支撑架的塑料、玻璃蔬菜种植大棚已被农村，城市郊区的人们广泛的应用，近年来，越来越多的人注意到塑料大棚、玻璃大棚种植蔬菜、瓜果具有产量高，生长周期短的优点，能获得较好的经济效益，所以棚内的室温种植已成为当今的一种迅速发展的时代潮流，但由于竹杆、木头资源有限，材料运输不便，价格高，易腐烂，使用寿命短，极大的阻碍了棚内种植业的发展。
本发明人于1991年10月14日向中国专利局申请了申请号为“91109048.7”，名称为“一种陶瓷卫生筷及其制造方法和专用设备”的发明专利申请。在长期的实践中本发明人发现国内许多地区粘土制造的直径8mm，长约160mm的单根陶质空心卫生筷的抗折强度达到8公斤以上，已达到竹质、木质的强度。根据这种陶质卫生筷的强度，本发明人提出了用粘土为原料制造一种农作物种植的陶瓷支架制品的发明。
本发明的目的在于提供一种农作物种植的陶瓷支架结构制品。该制品包括农作物种植的塑料棚、玻璃棚的支撑柱、支架管、杆柱架接头、平行接头、角形接头、丁形接头、十字形接头、柱架(管)接头、各种活接头等，其中支撑柱按设计位置逐个的一头垂直的埋入土层里，一头安置柱架接头，然后用支架管两头的活接头，或用水泥砂浆粘接连合棚中心的柱架接头，连接棚边的三口管架接头，连接边柱的角形柱架接头，连接角柱的角形四口柱架接头，即形成整齐美观牢固的塑料大棚架、玻璃大棚架和多层槽架。本发明的另一个目的在于提供一种棚外田园农作物多层种植的支撑柱架和栽培槽。
本发明的另一个目的在于提供一种塑料棚、玻璃棚、家庭门厅、阳台、窗台内设置多层陶瓷种植槽和架。
本发明还有一个目的为推广温室种植，推广棚内外多层种植成倍的提高农作物亩产单位产量，提供一种经久耐用，经济实惠的陶瓷支架结构和安装方法。
下面对本发明的实质性特点进行详细说明。
本发明涉及一种农作物种植的陶瓷支架结构制品，所说制品包括陶质瓷质的塑料大棚、玻璃大棚的支撑柱、支撑架、支撑管、柱架接头、柱管接头、柱架(管)活接头、多层种植槽。其中支撑柱为空心状，外观形状有圆形、方形、十字形、丁字形、长方形、多棱槽、工字形等，支撑柱的长度是根据塑料大棚，玻璃大棚，棚外多层种植槽架的高度设计，可以一柱到顶，也可以分段用水泥砂浆拼接达到高度，也可以由柱架接头，柱管接头，平行接头连接达到高度。支撑柱的直径与壁厚，其中塑料大棚，玻璃大棚的支撑柱直径在25公分以内，柱坯层厚在5公分以内。其中棚外田园的多层种植槽架，支撑柱直径在50公分以内，柱壁厚在10公分以内，其中支撑柱的空心中建造棚内外支架槽架时，均可浇注水泥砂浆或钢筋水泥砂浆，也可不浇注水泥砂浆，可以是空心或半空心的，支撑柱中安装的柱架接头，柱管接头均可用水泥砂浆粘接，也可选用其它粘合材料粘接，也可以安装柱架接头。其中应用于棚内外的多层栽培槽的支撑柱，可以是每一层为一节支撑柱，一节柱架接头，可用水泥砂浆或钢筋水泥垂直的逐层逐节的往上浇注连接。其中柱架接头接头中的柱接头的内外直径，大于或等于拼接支柱的内外直径。架接头支撑架是平行垂直的连接在柱接头的孔径中。柱接架的孔径可以是槽形的、园形的、方形的、长方形的或是丁字形的。
所说的柱架接头主要连接支撑管和另一个支撑柱的柱架接头，使棚内柱与柱，架与架相互紧密连接，使棚架支撑牢固。
所说的柱架接头是支撑柱与另一个支撑柱连接的平行支撑架，主要用于支撑多层栽培槽。
所说的柱管接头的用途是指棚顶的柱，用支撑管连接另一个棚顶的柱接头或是连接支撑管与地面支撑的接头，柱管接头连接的支撑管形成支撑塑料棚，玻璃棚的顶棚骨架和框架。
本发明柱架接头、柱管接头、支撑架、支撑管两头可以是螺纹口的，也可以是非螺纹口的，也可以是园球形的，也可以是凸凹形的连接，柱管接头、架管接头可以不用水泥砂浆粘接，接头槽，支架支管的支撑处为梯形状，安装的支撑管具有上下左右角度的活动性。
本发明的柱架接头的内径形状，要与支撑架、支撑管的外形相仿，支撑塑料大棚顶棚边支撑管，一般是园形的，丁字形的，工字形的或是槽形等，棚顶可以是平行垂直的管或是弓形的管，棚边可以是垂直的或是弓形的管。
本发明的支撑柱、支撑架、支撑管在施工中浇注钢筋水泥砂浆。同样可以建造各种建筑物，特别适于建造烘干房，养殖业棚舍和家庭门厅，阳台，窗台的多层蔬菜种植架等。
本发明的陶瓷支撑结构制品的色质有红、棕、灰、黄、青、白等色。
本发明的陶瓷支架结构制品，所说的陶质、瓷质，均为陶瓷制品的物理化学性能，陶质是指烧结未完全瓷化的制品；瓷质是指完全瓷化的制品。陶质和瓷质制品的区别在于所选用的原料和烧结温度、烧结后制品的吸水率来确定，瓷化制品的吸水率在1％以内，烧结温度一般在1250℃以上。
本发明还提供了农作物种植的陶瓷支架结构制品的制造方法，所说的方法的优选技术方案包括以下工艺步骤(1)选用软质可塑性指数15—35之间，三氧化二铝含量在15—45％之间，二氧化硅含量在34—70％之间，三氧化铁含量在0.2—15％之间，二氧化钛含量在2％以内，氧化钙含量在5％，氧化镁含量在5％以内，氧化钾、氧化钠含量在10％以内的粘土，进行晒干或烘干，也可在粘土中配制硅、铝质原料的骨料和化工溶剂原料，增塑原料等。
(2)将晒干的粘土用雷蒙磨或其它干球磨机，磨成60目以上颗粒的粘土粉，粘土粉再加水陈腐20小时以上。
(3)将陈腐好的泥(含水量在18—25％之间)加入真空或非真空有练泥挤出机内，进行练泥挤出成形。
(4)在练泥挤出口设置挤出成形模具，练泥挤出机挤出的泥料通过挤出成形模具，挤出制品泥坯，挤出的泥坯再根据制品长度用钢丝切割，切割后泥坯即成为本发明制品泥坯。
(5)挤出成形的泥坯，在托滚或传送带上运行中利用烧成窑炉的余热进行干燥，为防止制品在干燥中变形，可用环压传送干燥烧成或槽形滚对滚压传送干燥烧成，干燥好的坯体进行滚道窑烧成或其它窑中烧成，烧成后的制品即成为陶瓷支架结构制品。
(6)柱架接头、柱管接头、架管接头在泥料的挤出成形中直接挤出柱与柱，架与管两头的垂直的空心接头。柱与架、柱与管、架与管的接头在挤出成形中挤出实心的直棱形实形体，然后在实心直棱形突出形体上，用形刀或用螺旋刀切开，柱架、柱管、架管的接头，孔径接头，孔径一般与柱接头空心贯通，接头也可以是槽形的。
在上述方法中，选用制备的粘土，原料加工设备及原料加工方法，泥料挤出成形方法对于陶瓷领域中专业人员来说是不言而预的。可选用多种原料中的任一种原料或多种原料加工方法中的任一种方法，均可制造出本发明的制品。在上述方法中，真空非真空的练泥挤出机，可选用多种砖瓦生产练泥挤出机，其中优选设备是具有挤出泥料密度好，速度快的练泥挤出设备。
在上述方法中，挤出成形的模具可以设置一个挤出模孔，也可设置几个，十几个模孔，挤出成形制品的坯体，如直径大的支撑柱坯的挤出可由一个模孔挤出成形，直径小的支撑管可由几个或十几个模孔同时挤出成形。
上述方法(4)中挤出成形的模具是由模框中扩孔器等组成，模框的内径形状决定挤出制品的外形形状，模框内扩孔器的外形形状决定制品空心内径的形状，所以本发明的制品结构形状均由泥料练泥挤出口的挤出成形模具结构来确定。
上述方法(5)中所说的环压传送干燥烧成是将挤出的泥坯的周围用传动运行的金属链带，金属丝、金属条、各种材料的线带等形成上下左右紧密垂直的压力，达到用压力控制干燥，烧成中坯体不变形的目的。
所说的环压烧成窑与墙地砖烧制的滚道窑的主要区别在于滚道窑是用窑内托滚转动运行制品的坯体进行烧成，环压烧成窑是以环压制品，坯体周围的耐高温金属条带或金属丝运行烧成的，环压传送烧成的主要目的是控制制品在干燥烧成中的变形和减少窑炉的建造费用。
上述的环压烧成设备由窑框、环压条、转送轮、托滚、烧成段等机构形成。
上述(5)中所说的槽形磙对滚压传送干燥烧成线，是将上下两层带槽的磙，每对上下垂直的对齐，使上下槽磙形成设计结构的孔径，与孔径形状结构相同的制品泥坯，在槽磙转动下，进入槽磙对滚的孔径之中，在干燥烧成中使制品的主要坯面，形成紧密多级磙槽的环压，使制品的坯体在干燥烧成中无方向变形。
所说的槽形磙对滚传动制品泥坯，在对滚孔径中运行的作用力，可以是上下对磙同时转动运行，也可以是下磙转动运行。
上述方法中的槽形对磙，在制品干燥段可以是木质的、复合材料质的、石膏质的、金属质的、陶瓷质的，制品的烧成段可以是耐火金属材料和高铝耐火材料质的。
上述方法(5)中所说的滚道窑，在滚道窑烧成本发明的制品，在滚道窑内的横向托磙表面设置正向耐高温金属轨距，轨条和行距压磙，所说的耐高温金属轨距，行程条是用镍烙，铁烙及其它耐高温金属材料制成的，厚约1—5mm，宽约2—100mm，长约10—100m，金属轨条在窑磙上可以是悬空2—20mm，轨距可在50—500mm之间，所说的轨距压磙，可以是高铝耐火材料制成，也可安装滚道窑应用的钢磙，高铝质磙作为轨距压磙。
本发明的制品与现有技术比较的优点在于1、本发明的农作物种植槽的陶瓷支撑架制品，该制品完全由陶质的或瓷质的空心柱、管、架组成，塑料大棚架、玻璃大棚架、棚内外多层栽培槽架，可以代替现有的竹、木、金属棚架。
2、本发明的制品有坚硬、防腐、防水、耐风化的优点。
3、本发明的制品的生产成本低，施工方便，外表美观的优点。
4、本发明的制品与钢筋水泥结合，可作为施工方便，支撑强度高，外表美观的建筑支撑架，棚内外多层栽培槽架，可以成倍地提高农作物亩产量。
5、本发明的多层种植栽培槽架表面可以直接设置塑料薄膜或玻璃，可以成为棚内多层种植栽培槽架。
为了更好地理解本发明，下面对本发明附图进行详细说明，必须理解的是本发明的附图和文字说明只是帮助对本发明精神理解，并非对本发明的限制，有关本发明的实质性发明精神和保护范围，以说明书和权利要求书为准。
当然，本发明还包括在不违反本发明精神和前提下，普通专业人员根据实际应用结合本领域公知技术实施本发明所完成的变化方案。
图1是本发明制品的陶瓷空心制品的泥料挤出机，挤出口模具的侧剖
图1是挤出成形的制品泥坯；2是扩孔器；3是模框；4是模具与挤出口接头；5是扩孔器连杆；6是挤泥缸；7是螺旋刀。
图2是本发明制品的陶瓷四口柱架(管)接头正视
图1是接头孔径或槽；2是柱中心空心腔；3是坯层。
图3是陶瓷三口柱架(管)接头正剖
图1是坯层；2是接头孔径或槽；3是柱空心腔。
图4是陶瓷制品的两口角柱架(管)接头正剖
图1是坯层；2是接头孔径槽；3是柱空心腔。
图5是陶瓷三口管接头侧剖
图1是坯层；2是接头孔径或槽。
图6是陶瓷两口平行管接头侧剖
图1是坯层；2是接头孔径或槽。
图7是陶瓷三口弯形柱架管接头侧剖
图1是坯层；2是柱接头； 3是弯管接头。
图8是两口弯接头侧剖
图1是坯层； 2是接头孔径。
图9是本发明的四口陶瓷柱架(管)活接头正视
图1是支撑架管；2是支撑架管头球形体； 3是接头空心腔；4是坯层。
图10是陶瓷柱架(管)活接头侧剖示意
图1是支撑管；2是球形体；3是梯形支撑接头。
图11是陶瓷丁形、角形、栽培槽正剖
图1是丁形垂直坯体；2是丁形平行坯层；3是角形坯层。
图12是为本发明的陶瓷十字形柱架(管)活动接头立体斜视
图1是接头坯体；2是接头槽梯形面；3是柱接头空心腔；4是活动接槽；5是接头柱坯体。
图13是陶瓷活动空心支撑架管和支撑管侧剖
图1是支撑管坯层；2是管空腔；3是活动支撑球形体；4是坯层；5是空心管腔。
图14是为本发明的陶瓷柱架接头或多层栽培的柱架接头立体斜视
图1是槽形支撑架槽边；2是槽底；3浇注钢筋水泥的槽腔；4是柱接头坯层；5是浇注钢筋水泥的柱接头空心腔；6是柱体；7是柱架接头槽。
图15是陶瓷多层栽培槽的正剖
图1是槽坯边；2是槽腔；3是凸凹形槽底。
图16是陶瓷丁形角空心栽培槽坯正剖
图1是槽边坯层；2是槽底坯层；3是坯层空心；4是槽底接头槽框；5是角形槽边；6是角槽底。
图17是陶瓷多层栽培柱架槽添料种植物侧剖
图1是陶瓷柱坯层； 2是钢筋；3是水泥砂石；4是角形坯槽；5是丁形槽坯；6是添料可土壤；7是栽培物白菜；8是漏水孔；9是水泥砂浆接头槽；10是支撑架槽坯层；11是槽内钢筋；12是水泥砂石。
图18是本发明制品的丁形槽坯挤出成形模具的正剖
图1是模框；2是丁形模内空腔；3是空心扩孔器；4是形模层。
图19是组成的部分陶瓷塑料大棚支架结构斜视
图1是支撑柱；2是支撑管； 3是三口活动接头；4是柱架接头；5是架管接头；6是三口柱管弯接头；7是柱架管。
图20是组成的部分农作物多层种植栽培陶瓷槽柱架斜视
图1是支撑柱；2是柱架接头坯体；3是栽培槽支撑架；4是栽培槽；5未放置栽培槽的支撑架；6是种植架行距撑架。
权利要求
1.一种农作物种植的陶瓷支架结构制品，其特征在于是应用于农作物种植的塑料大棚，玻璃大棚的陶质瓷质的空心支柱，空心支撑架，空心柱架接头，柱架活接头和棚内外多层农作物种植栽培的支撑柱、支撑架、栽培槽、柱架接头、柱架(管)活接头。
2.按照权利要求1所述的陶瓷支架结构制品，其特征在于所说的“农作物种植”包括粮食、蔬菜、瓜果、药材品种的播种、育苗、栽培、生长，所说的“陶瓷支架结构”包括支撑塑料棚、玻璃棚及棚内外，家庭室内外多层栽培槽的支柱、支架、支撑杆、柱架接头、栽培槽。
3.按照权利要求1、2所述的陶瓷支架结构制品，其特征在于所说的“陶瓷”包括陶质的和瓷质的，陶质的原料以一股塑料粘土为原料，塑性粘土有红粘土、黄粘土、白粘土、紫砂土、黑粘土及骨料溶剂原料，陶质制品的烧结温度，一般在1250℃以内，吸水要在1％以上。
4.按照权利要求所述的陶瓷支架结构制品，其特征在于所说的“陶瓷的空心支柱、空心支架、栽培槽架、柱架接头，由真空式非真空泥料挤出机挤出成形，空心制品和槽形制品的形状尺寸，是根据挤出机挤出口的模框，扩孔器，扩槽器的结构形状挤出成形的，所说的挤出的空心支撑柱，支撑架有园柱形、方形、长方形、多槽形、多棱形、十字形、丁字形、三角形、工字形等，所说的栽培槽架有丁字形，槽形、角形，所说的柱架接头有平行接头，丁形三口接头，方形四口接头，角形口接头。
5.按照权利要求4所述的陶瓷支架结构制品，其特征在于其中所说的陶瓷空心支撑柱，主要支撑棚顶的陶瓷空心支撑架、支撑杆和支撑棚内外的多层栽培槽架，所说的棚顶的陶瓷空心支撑架，支撑杆是支撑架上面的塑料薄膜，玻璃，防冻纤维帘的压力，塑料膜的金属丝的压力和6—10级风吹的压力，所说的棚内外多层栽培槽架，主要由支撑柱、支撑架来支撑多层的栽培槽和无土栽培的添料，营养水，土壤，各种营养物料，生长的农作物等。所说的柱架接头主要支撑连接柱与架，柱与柱，架与架形成塑料大棚架，玻璃棚架棚内外多层栽培槽架的作用。
6.按照权利要求4、5所述的陶瓷支架结构制品，其特征在于所说的陶瓷支撑柱，规格尺寸范围是长50公分—500公分，外直径5公分—40公分，空心内径3公分—30公分，坯层厚1公分—10公分。所说的支撑架、支撑杆的规格尺寸范围是长50公分—600公分，外直径3公分—10公分，内直径2公分—6公分，坯层厚0.5公分—3公分。所说的柱接头长5公分—50公分，外直径5公分—40公分，内径3公分—35公分，坯层厚1公分—20公分，架接头是长5公分—30公分，外直径4公分—14公分，内直径2公分—10公分。所说的多层栽培槽架，其中栽培槽的规格为长50公分—800公分，槽底宽20公分—200公分，槽边高10公分—50公分，栽培槽的厚0.5公分—15公分。其中支撑栽培槽的支架可以是方形的或长方形的或丁字形的，工字形的或其它形状的，规格为长100公分—600公分，宽5公分—30公分，高6公分—40公分，坯层厚1公分—10公分。
7.按照权利要求5、6所述的陶瓷支架结构制品，其特征在于所说的棚内外农作物的多层陶瓷种植槽架，是由支撑柱，支撑管架杆支撑槽组合成的，其中每一层架的支撑柱，可以设置柱架接头，也可以不设置柱架接头，支撑架可直接安装在撑柱的任何部位，支撑架除空心的外还有槽形状的，槽形的支撑架是平行的，槽口朝上安置在两柱之间，有利于设置钢筋和浇注水泥砂浆，所说的栽培种植槽可以是槽形的，丁形、角形的，栽培槽的坯层可以是空心的，槽底可以是平面的，可以是凸凹形的，丁形和角形槽坯粘合拼形成栽培槽，栽培槽的槽底可以设置漏水孔，漏水的孔径在0.1mm—20mm之间，漏水孔可均匀地设置在整个槽底，也可设置在槽底的任何部位，也可以在槽底一头设置，槽底也可以不设漏水孔，槽底也可以是实心的。
8.一种农作物种植的陶瓷支架结构制品的制造方法，该方法包括以下工艺步骤(1)制备粘土原料，用干球磨，水球磨，水浸溶等方法，将原料加工成60目以上的颗粒，然后进行真空或非真空的冻泥挤出成形；(2)练泥挤出口设置制品成形模具，挤出成形棚架，支撑柱，支架管，柱架接头，多层栽培槽架的泥坯；(3)将挤出成形的泥坯按设计长度切坯，然后将坯在托滚或传送带运行中，利用烧成窑余热将坯进行干燥；(4)将干燥好的坯体进行滚道窑或其它窑烧成，温度在1000℃—1250℃之间或更高一些，烧结出的坯体即成为本发明的农作物陶瓷结构支架制品。
9.按照权利要求8所述的方法，其中所采用的粘土可以是红粘土或紫砂制品原料。所说的干球磨原料加工设备是雷蒙磨机，轮碾机，水磨机，所说的水球磨设备是陶瓷原料加工的水球磨机。所说的水浸溶方法是将粘土晒干或烘干，加入水池中溶解，然后搅拌过滤，过滤后的泥浆进入滤泥机滤机，滤出泥饼再进入练泥挤出成形。
全文摘要
本发明涉及一种农作物种植的陶瓷支架结构制品及其制造方法。该制品包括农作物种植塑料大棚的空心陶质、瓷质的支柱支架结构，该制品还包括农作物的棚内外多层栽培的支撑柱，支撑架及栽培槽，该制品以粘土为原料，经原料加工，挤出成型，干燥、烧结而成。该制品具有陶质、瓷质的物理化学性能，而只有砖瓦的生产成本，能够成倍的提高农作物种植产量。为实现农作物种植的高产工业化工艺水平，创造一种新的基础条件。
文档编号A01G9/00GK1124562SQ9411983
公开日1996年6月19日 申请日期1994年12月13日 优先权日1994年12月13日
发明者李鸿仓 申请人:李鸿仓